Alcoa's 50-jarige smelter behaalt betrouwbaarheidsexcellentie om kosten te verlagen en OEE te verhogen

Werken bij de Alcoa Primary Metals-faciliteit in het zuiden van Indiana is net zo veeleisend als belonend. De potlijnen en kruitten van de fabriek genereren temperaturen die de 300°F (bijna 150°C) benaderen, en de lucht trilt van de hitte van het vloeibare metaalproces. Hoewel de omgeving fysiek uitdagend is, komt de echte hitte voort uit het exploiteren van een smelter uit de jaren 1950 in de hedendaagse competitieve aluminiummarkt.

Gebouwd in de late jaren 1950, begon de fabriek in de vroege jaren 1960 met de productie van rauwe aluminium voor de blikindustrie. Vandaag de dag zijn er nog slechts 13 van de 33 Amerikaanse smelters die in 1980 bestonden in bedrijf, en minder dan 6% van de mondiale aluminiumcapaciteit komt van faciliteiten ouder dan 50 jaar. Alcoa's Warrick Operations vormt hier geen uitzondering op.

• 25% van de werknemers komt voor pensioen in aanmerking op basis van leeftijd of dienstjaren.
• Lonen liggen onder de hoogste in de industrie.
• Onderhoudskosten per metriek ton waren enkele jaren geleden de op een na hoogste in Alcoa's wereldwijde systeem.

In plaats van achteruitgang te accepteren, lanceerden Alcoa's onderhouds- en operationele teams een uitgebreide betrouwbaarheidsinitiatief.

"We moeten ons aanpassen als we deze fabriek in leven willen houden," zegt Mark Keneipp, Smelting Alcoa Business System Manager. "De nieuwe realiteit is dat we ons moeten bewijzen als een leane, kostenefficiënte, stabiele en efficiënte faciliteit."

Time-out nemen

Alcoa's bedrijfsleiding gaf de toon in 1997 toen CEO Alain Belda de principes van het Toyota Production System (TPS) introduceerde over de 250 wereldwijde locaties van het bedrijf. De Indiana-smelter besefte snel dat TPS alleen de uitdagingen niet zou oplossen zonder focus op apparatebetrouwbaarheid.

"TPS en lean werken niet als je onstabiele, onvoorspelbare apparatuur hebt," legt Keneipp uit. "Onderhoud en betrouwbaarheid moeten eerst komen."

Hij illustreerde het concept met een "onderhouds-ijsberg" diagram: zichtbare kosten (materialen, arbeid, overwerk, contractdiensten) liggen boven de waterlijn, terwijl verborgen indirecte kosten (stilstaan, gemiste schema's, overvoorraad, noodinkopen) eronder liggen.

In 2002 bedroegen de totale onderhoudskosten meer dan $35 miljoen, met een onderhouds-tot-productie ratio van $137 per metriek ton - ver boven het wereldgemiddelde van $90. Alcoa stond voor een keuze: de status quo voortzetten of een slimmere, datagestuurde aanpak volgen.

"We konden het op de slimme manier doen of op de kortzichtige manier," zegt Keneipp. "Onderhoud uitschuwen zou kapitaalinvesteringen afschrikken en de moraal schaden."

De golven vangen

Alcoa ging in begin 2003 een partnerschap aan met Life Cycle Engineering (LCE) en de Ron Moore Group om het Reliability Excellence-proces te lanceren, uitgevoerd in drie golven. Het programma draait om een partnerschap tussen operaties (die de apparatuur bezitten) en onderhoud (die betrouwbare ondersteuning leveren).

"Het was een grote verandering," merkt Joseph Motz, Reliability Engineering Superintendent, op. "We gingen van geïsoleerde, verwijtende omgevingen naar collaboratieve, gedeelde-verantwoordelijkheid teams."

Golf 1 begon in juni 2003 met Ron Moore die ingrijpende praktijken ter discussie stelde en een asset-owner mindset bevorderde. Golf 2, in augustus, omvatte een diepgaande LCE-assessment: 90 interviews met operatie- en onderhoudspersoneel, een financiële analyse van betrouwbaarheidskansen, en een voorlopig masterplan. Golf 3, beginnend in september, focuste op het implementeren van het plan, het trainen van personeel, het houden van workshops, en het vastleggen van duidelijke voortgangsmetrieken.

"Managementcommitment en een partnerschap tussen onderhoud en operaties zijn essentieel voor succes," zegt Rodney Cunningham, potroom productiemanager.

De lat hoger leggen

Om voortgang te kwantificeren, adopteerde de fabriek Overall Equipment Effectiveness (OEE) als fabrieksbrede metriek. OEE meet apparatuurbeschikbaarheid, prestaties en kwaliteit, uitgedrukt als percentage van de optimale output.

"Als we een hoogtepunt bereiken, vragen we ons af: waarom kunnen we het niet volhouden?" zegt Tom Svoboda, Electrode Production Manager. "Door piekprestaties te definiëren voor elke functie en elk proces, identificeerden we $8,3 miljoen in jaarlijkse kostenbesparingen."

In 2004 vertaalde OEE-verbetering zich in $2,4 miljoen aan verbeteringen. Onderhoudskosten daalden met $1,9 miljoen in het eerste jaar van het initiatief (van $32 miljoen naar $30,1 miljoen) en zakten nog eens met $700.000 in 2004. Het onderhouds-tot-productie ratio daalde naar $109 per metriek ton.

Het plan voor 'gepland'

Alcoa herdefinieerde onderhoudsplanning. Vroeger waren "percentage gepland en gescheduleerde" cijfers misleidend omdat slechts 10% van de taken echt gepland was. Een ratio van 35 ambachtlieden per planner was onhoudbaar.

Na het toevoegen van drie planners (nu een ratio van 20 naar 1) introduceerde de fabriek een formeel jobplanningsdocument, een beveiligde kitting-ruimte, en verbeterde communicatie. Asset-eigenaren voeren de planning- en schedulingvergaderingen, wat afstemming met productieprioriteiten garandeert.

Gestandaardiseerde apparatuurhistorie en taakinstructies werden ook vastgelegd. Bijvoorbeeld, de "bad boy" lijst van de gelijkrichterstation volgt terugkerende problemen terug tot 2001, wat snelle reactie mogelijk maakt.

Kribnotities

De fabriek centraliseerde gereedschapaankopen om gedecentraliseerde kribben te elimineren. De nieuwe gecentraliseerde krib verminderde verspilling, onthulde verouderde voorraad, en bespaarde aanzienlijke kosten - zoals het inkopen van bulk hydraulische olie voor $5 per gallon in plaats van $8.

Algemeen monteur Dick Day beheert nu aankopen, stelt minimum/maximum voorraadsniveaus in, en standaardiseert merken (bijv. DeWalt draadloze gereedschappen, specifieke lasmateriaal).

Deze initiatieven hebben de smelter getransformeerd in een leane, voorspelbare en kostenefficiënte operatie.

OEE-kostenvoordelen bereikten $4,4 miljoen geannualiseerd in 2005, en onderhoudskosten daalden naar $27,1 miljoen, een reductie van $4,9 miljoen ten opzichte van 2003. De LCE follow-up assessment plaatste de fabriek in de categorie "proactieve condities", met een roadmap naar "excellentie".

"We produceren beter met 40- tot 50-jarige technologie dan op sites gebouwd 10 of 20 jaar geleden," zegt Jonathan Fulton, Reliability Engineer. "De hitte zal misschien nooit volledig verdwijnen, maar we laten de concurrentie zweten."

Wat zijn de kenmerken van een geplande taak?

1. Accurate tijdsschatting voor de taak om toezichthoudende planning mogelijk te maken.
2. Precieze middelen schatting: ambachten, onderdelen, gereedschappen, apparatuur.
3. Alle benodigde documentatie (tekeningen, vergunningen, veiligheidsinformatie) verzameld.
4. Gedefinieerde taakstappen, procedures en instructies.
5. Complete kitting van onderdelen en materialen.
6. Regelmatige verificatie met toezichthouders of ambachtlieden om omvang en volledigheid te bevestigen.